内容正文:
第02讲 向量数量积
【必备知识】
向量数量积:
已知两个非零向量和,它们的夹角为,把数量叫做和的数量积,记作,即.
坐标表示:在平面直角坐标系下,给定非零向量,则.
夹角公式:
已知两个非零向量和,它们的夹角为,则.夹角公式是根据向量数量积的定义推出的.
坐标表示:设非零向量,则.注意的范围是,当时, 两向量的位置关系分别是同向共线,垂直,反向共线.
向量的投影:
向量在向量方向上的投影为,向量在向量方向上的投影为,其中 为向量的夹角。
根据向量投影的定义可以知道,向量在向量方向上的投影为,同理可得向量在向量方向上的投影为,可以简记为:在向量上的投影,就用数量积除以向量的模长, 在向量上的投影,就用数量积除以向量的模长.
投影向量:
对于向量和,向量在向量上的投影向量为,为向量方向上的单位向量.
对于向量和,向量在向量上的投影向量为,为向量方向上的单位向量.
【典例剖析】
题型一:定义法求向量数量积
1.已知向量满足,且 与 的夹角为30°,那么等于( )
A.1 B. C.3 D.3
2.已知,,且,的夹角为60°,如果,那么m的值为( )
A. B.
C. D.
3.已知是单位向量,与的夹角是,且, 则=( )
A. B. C. D.
4.已知等边的边长为3,若,则( )
A. B. C. D.
类型二:坐标法求向量数量积
1.在中,若,且,点分别是的中点,则( )
A. B. C.10 D.20
2.如图,梯形中,,,,,若点为边上的动点,则的最小值是( )
A.1 B.
C. D.
3.已知在边长为2的正三角形中,分别为边上的动点,且,则的最大值为( )
A. B. C. D.
4.已知△是边长为1的等边三角形,点分别是边的中点,且 ,则的值为( )
A. B. C.1 D.
类型三:转化法求向量数量积
1.在中,,,为的中点,,则( )
A. B. C. D.
2.在菱形ABCD中,,,,,,则( )
A. B. C. D.
3.在中,已知,,P是边BC垂直平分线上的一点,则( )
A. B. C. D.3
4.已知等边△的边长为,点,分别为,的中点,若,且,则( )
A. B. C. D.
类型四:坐标法求向量夹角
1.已知点,,,,则向量与夹角的余弦值为( )
A. B. C. D.
2.若向量与的夹角为锐角,则t的取值范围为( )
A. B.
C. D.
3.已知向量=(1,2),=(-3,k).
(1)若∥,求 的值;
(2)若⊥(+2),求实数k的值;
(3)若与的夹角是钝角,求实数k的取值范围.
4.已知.
(1)若θ为2与的夹角,求θ的值;
(2)若2与k垂直,求k的值.
类型五:数量积和模求向量夹角
1.已知向量,是单位向量,若,则与的夹角为( )
A. B. C. D.
2.已知平面向量,若,则与的夹角的余弦值为( )
A. B. C. D.
3.已知向量,满足,,若不等式对任意实数恒成立,则与的夹角为( )
A. B. C. D.
4.如图,在平行四边形ABCD中,,,,BD,AC相交于点O,M为BO中点.设向量,.
(1)求的值;
(2)用,表示;
(3)求 的值.
类型六:坐标法求向量的模
1.已知向量,且,,则( )
A.3 B. C. D.
2.已知向量,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
3.若向量,,,且,则的最小值为_________.
4.已知,
(1)求;
(2)设与的夹角为,求的值;
(3)若向量与互相垂直,求k的值.
类型七:转化法求向量的模
1.已知,,则( )
A.2 B.4 C. D.
2.已知则=( )
A.4 B. C.10 D.16
3.已知单位向量,满足,则( )
A. B.5 C.2 D.
4.已知单位向量、满足,则的最小值为( )
A. B.
C. D.
类型八:投影与投影向量
1.已知向量,满足,,在方向上的投影为,则( )
A.6 B.9 C. D.
2.已知向量,若在的投影为,则( )
A.169 B.13 C.196 D.14
3.已知向量,则在方向上的投影是( )
A. B. C. D.
4.已知点,,,,与同向的单位向量为,则向量在向量方向上的投影向量为( )
A. B. C. D.
5.如图,在等边中,,向量在向量上的 投影向量为( )
A. B.
C. D.
【过关检测】
一、单选题
1.已知单位向